KR20060113477A - 차량용 화상 생성 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20060113477A
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닛산 지도우샤 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 적절한 밝기의 출력 영상을 얻을 수 있는 차량용 화상 생성 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에서는, AGC 기능을 갖는 카메라(1)와, 카메라(1)의 영상을 기록하는 입력용 프레임 버퍼(4)와, 카메라(1)의 영상 신호로부터 입력용 프레임 버퍼(4)로 기록하는 데이터를 생성하는 데이터 인코더(2)와, 데이터 인코더(2)가 생성한 데이터의 밝기를 변경하는 밝기 조정 장치(3)와, 밝기 조정 장치(3)를 제어하는 제어 장치(5)와, 입력용 프레임 버퍼(4)의 데이터를 재배치하는 재배치 장치(6)와, 재배치 장치(6)의 결과를 기록하는 출력용 프레임 버퍼(8)와, 출력용 프레임 버퍼(8)의 내용을 표시하는 표시 장치(9)를 갖고, 제어 장치(5)는 재배치 장치(6)에 의해 재배치된 데이터의 밝기를 기초로 밝기 조정 장치(3)를 제어하도록 되어 있다.
차량용 화상 생성 장치, 카메라, 프레임 버퍼, 데이터 인코더, 밝기 조정 장치, 재배치 장치

Description

차량용 화상 생성 장치 및 방법{IMAGE GENERATING APPARATUS FOR VEHICLES AND METHOD OF THE SAME}
도1은 본 발명의 제1 실시 형태의 차량용 화상 생성 장치의 구성을 설명하는 도면.
도2는 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 입력 영상과, 재배치 장치가 사용하는 범위의 예를 나타내는 도면.
도3은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서, 도2에 도시한 입력 영상의 사다리꼴형의 범위를 직사각형의 출력 영상으로 하는 경우의 예를 나타내는 도면.
도4는 본 발명의 제2 실시 형태의 차량용 화상 생성 장치의 구성을 설명하는 도면.
도5는 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 라인 1 내지 라인 4로부터의 4개의 입력 영상으로부터 출력 영상을 생성하는 예를 나타내는 도면.
도6은 본 발명의 제3 실시 형태의 차량용 화상 생성 장치의 구성을 설명하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1, 41, 61 : 카메라
2, 42, 62 : 데이터 인코더
3, 43, 63 : 밝기 조정 장치
4, 44, 64 : 입력용 프레임 버퍼
5, 45, 65 : 제어 장치
6, 46, 66 : 재배치 장치
7, 47, 67 : 재배치 테이블
8, 48, 68 : 출력용 프레임 버퍼
9, 49, 69 : 표시 장치
21 : 입력 영상
22 : 범위
70 : 차량 등화류 점등 검지 장치
[문헌 1] 일본 특허 공개 2004-155395호 공보
본 발명은 차량의 운전자에게 자차량 주변의 상황을 알기 쉽게 표시하는 차량용 화상 생성 장치 및 방법에 관한 것이다.
이와 같은 차량용 화상 생성 장치는, 예를 들어 하기 특허문헌 1에 기재되어 있다.
AGC(오토 게인 컨트롤) 기능이 부가된 카메라의 영상을 입력용 프레임 버퍼 에 기록하고, 입력용 프레임 버퍼 상의 데이터를 재배치하여 출력용 영상을 생성하는 화상 생성 장치가 있다. 카메라 영상의 밝기는 카메라가 갖는 AGC 기능에 의해 자동적으로 조정된다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 2004-155395호 공보
상기와 같은 구성의 화상 생성 장치에 있어서, 입력 영상의 일부를 이용하여 출력 영상을 생성하는 경우, 카메라가 AGC 기능에 의해 자동적으로 조정한 영상의 밝기가 반드시 출력 영상에 적합하다고는 할 수 없는 상황이 발생한다. 즉, 출력 영상의 밝기가 전체적으로 지나치게 밝거나, 지나치게 어둡거나 하는 일이 일어난다. 특히, 동일한 입력 영상으로부터 복수의 출력 영상을 생성하는 경우에는 AGC 기능의 대상 범위를 좁힐 수 없으므로, 밝기 조정의 면에서 문제가 되고 있었다.
또한, 복수의 AGC 기능이 부가된 카메라 영상을 입력용 프레임 버퍼에 기록하고, 입력용 프레임 버퍼 상의 데이터를 재배치하여 출력용 영상을 생성하는 장치에서는 각 카메라의 촬영 범위의 차이에 의해 각 카메라의 AGC 기능이 조정한 밝기 레벨이 다른 경우가 있고, 카메라 영상을 합성하였을 때에 각 카메라 영상의 밝기 레벨의 차이가 생긴다는 문제점이 있었다.
이 문제점을 해결하기 위해, 카메라 사이에서 AGC 기능의 정보를 통신을 이용하여 교환하는 것이 고려되지만, 카메라에 추가 기능을 요구하여 구성이 복잡화되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하여 적절한 밝기의 출력 영상을 얻을 수 있는 차량용 화상 생성 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 밝기 조정 기능을 갖는 카메라로 촬영한 영상으로부터 특정한 화소를 재배치하여 표시하는 차량용 화상 생성 장치에 있어서, 상기 재배치된 데이터의 밝기를 기초로 상기 밝기 조정 기능을 제어하는 제어 장치를 구비하고 있는 구성으로 되어 있다.
이하, 도면을 이용하여 본 발명의 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 도면에서 동일 기능을 갖는 것은 동일 부호를 붙여 그 반복의 설명은 생략한다.
《제1 실시 형태》
<장치의 전체 구성>
도1은 본 발명의 제1 실시 형태의 차량용 화상 생성 장치의 구성을 설명하는 도면이다.
도1에 있어서, 부호 1은 카메라, 2는 데이터 인코더, 3은 밝기 조정 장치, 4는 입력용 프레임 버퍼, 5는 제어 장치, 6은 재배치 장치, 7은 재배치 테이블, 8은 출력용 프레임 버퍼, 9는 표시 장치이다.
우선, 데이터의 흐름과 장치의 주된 동작에 대해 설명하고, 그 후, 제어 장치(5)의 내부 동작에 대해 설명을 행한다.
(데이터의 흐름과 장치의 주된 동작)
카메라(1)는 차량에 부착되어 차량의 주변을 촬영하기 위한 전자식 카메라이 다. 카메라(1)는 AGC[오토 게인 컨트롤(Auto Gain Control)] 기능을 구비하고, 그 촬상 범위 내의 밝기에 적응하도록 영상의 밝기를 제어하도록 되어 있다.
카메라(1)의 영상은 NTSC(National Television System Committee) 등의 전송 방식을 이용하여 데이터 인코더(2)에 입력된다.
데이터 인코더(2)는 입력용 프레임 버퍼(4)의 해상도 및 색 심도에 맞추어 입력된 영상 신호를 부호화하여 화소 데이터를 생성하고, 차례로 밝기 조정 장치(3)에 출력한다.
밝기 조정 장치(3)는 제어 장치(5)가 밝기 조정 장치(3)로 이송하는 조정치를 기초로 데이터 인코더(2)가 부호화된 화소 데이터를 가공하여 입력용 프레임 버퍼(4)에 기록한다.
제어 장치(5)가 밝기 조정 장치(3)로 이송하는 조정치는 1 화면마다 갱신되어 화면 상의 전체 화소에 대해 작용한다. 제어 장치(5)의 동작에 대해서는, 후에 구체적인 예와 함께 설명한다.
조정치는 화소의 밝기를 보정하는 비율을 나타낸다. 예를 들어, 조정 전의 밝기에 대한 상대적인 밝기를 퍼센트로 나타내는 것으로 한 경우, 조정치가 50 %인 경우에는 화소의 밝기를 절반으로 하고, 조정치가 100 %인 경우에는 화소의 밝기를 그대로 하고, 조정치가 150 %인 경우에는 화소의 밝기를 50 % 증가로 한다.
상기 차량용 화상 생성 장치의 동작이 개시되었을 때의 조정치의 초기치는 100 %이고, 그 후에는 1 화면마다 제어 장치(5)의 출력 데이터로 조정치를 덮어 쓰기한다. 데이터 인코더(2)가 색차 신호와 휘도 신호로 나뉘어 부호화되어 있는 경우에는 휘도 신호만을 조작하면 좋고, 데이터 인코더(2)가 화소를 RGB 각각으로 나뉘어 부호화되어 있는 경우에는 R, G, B의 각 데이터의 값 각각에 대해 동일한 조작을 행함으로써 화소의 밝기를 변경할 수 있다. 이 보정을 가변의 보정이라 칭한다.
또한, 입력 영상 또는 입력 영상의 각 화소에 대해 고정된 보정을 행하고 싶은 경우가 있다. 예로서, 렌즈의 주변 광량의 저조에 기인하는 화면 중앙이 밝고, 화면의 끝이 어둡게 촬영되는 현상을 전자적으로 보정하는 경우를 들 수 있다. 렌즈의 주변 광량의 저조를 나타내는 섀이딩 데이터는 렌즈에 대해 고정이므로, 카메라(1)의 AGC 기능으로 입력 영상의 밝기가 변경되어도 보정치는 변하지 않고, 고정의 보정이 된다. 고정의 보정은 가변의 보정과 마찬가지로 밝기의 보정을 행한다. 고정의 보정은 화소의 위치 각각에 고유의 보정치(예를 들어 120 % 등)를 갖고, 각 화소에 적용해도 좋다. 혹은, 계산에 의해 보정치를 구하고, 각 화소에 적용해도 좋다. 고정의 보정은 상기한 가변의 보정과는 독립하여 행한다. 보정의 순서는 가변의 보정 후에 고정의 보정을 행해도 좋고, 고정의 보정 후에 가변의 보정을 행해도 좋다. 예를 들어 임의의 화소에 대해 고정의 보정이 120 %, 가변의 보정이 150 %인 경우에는 180 %의 보정을 가한다. 이 결과를, 입력용 프레임 버퍼(4)에 기록한다.
재배치 장치(6)는 재배치 테이블(7)을 이용하여 출력용 프레임 버퍼(8) 상에 입력용 프레임 버퍼(4) 상의 화소 데이터를 재배치한다. 재배치 테이블(7)은 출력용 프레임 버퍼(8)의 각 화소가 입력용 프레임 버퍼(4) 상의 임의의 화소에 대응하 는지를 나타내는 정보의 집합체이다. 동시에, 재배치 장치(6)는 입력용 프레임 버퍼(4) 상의 화소에 억세스할 때마다 화소의 밝기를 가산해 가고, 출력 프레임 버퍼(8)의 전체 화소가 완성된 시점에서 사용한 화소의 밝기의 평균을 취한다. 이를 출력 영상의 밝기 데이터로 한다. 재배치 테이블(7)의 내용에 따라서는 입력용 프레임 버퍼(4) 상의 동일한 화소에 몇 번이나 억세스하게 되지만, 이 경우에도 억세스한 회수만큼 밝기의 가산 작업은 행한다.
이에 의해, 출력용 프레임 버퍼(8) 상에 생성된 영상의 밝기를 계측하는 것이 가능해진다. 여기서 계측한 출력 영상의 밝기 데이터는 제어 장치(5)에 출력한다. 제어 장치(5)에 출력하는 밝기 데이터를 출력 영상의 밝기 데이터가 아닌 재배치 처리에 이용한 입력용 프레임 버퍼(4) 상의 복수의 데이터의 평균 밝기 데이터로 할 수도 있다. 이 경우에는 입력용 프레임 버퍼(4) 상의 동일한 화소에 몇 번이나 억세스해도 한번 밖에 가산하지 않는 것으로, 계측을 실현할 수 있다.
도2는 입력 영상과, 재배치 장치(6)가 사용하는 범위의 예를 나타내는 도면이다. 도2에 있어서, 부호 21은 입력 영상, 22는 재배치 장치(6)가 사용하는, 예를 들어 사다리꼴형의 범위이다. 도3은 도2에 도시한 입력 영상의 사다리꼴형의 범위를 직사각형의 출력 영상으로 하는 경우의 예를 나타내는 도면이다. 도3에 있어서, 부호 31은 직사각형의 출력 영상이다.
예를 들어 도2에 도시한 바와 같은 입력 영상(21)의 재배치 장치(6)가 사용하는 사다리꼴형의 범위(22)를 기초로 도3에 도시한 바와 같이 직사각형의 출력 영상(31)으로 하는 경우, 본래의 사다리꼴형의 범위(22)에 대해 확대하여 표시하는 부분이 생기기 때문에, 사다리꼴형의 범위(22) 중 하나의 화소를 출력 영상(31)에서는 2화소로서 사용하는 경우가 있지만, 이와 같은 경우, 2 화소분이 아닌 본래의 1 화소분의 데이터분만큼 가산을 행한다.
재배치 처리에 이용한 입력용 프레임 버퍼(4) 상의 복수의 데이터의 평균 밝기 데이터와, 출력 영상의 밝기 데이터는 재배치 테이블(7)의 내용으로 결정되는 비례 관계가 있다. 따라서, 제어 장치(5)가 비례 관계를 알고 있으면, 어느 쪽의 밝기 데이터라도 동일한 처리가 가능해진다. 보다 간단한 처리가 되는 것은 출력 영상의 밝기 데이터를 이용하는 방법이므로, 실시 형태에 있어서는 이 출력 영상의 밝기 데이터를 이용하는 방법으로 설명한다.
표시 장치(9)는 출력용 프레임 버퍼(8) 상의 출력 영상을 표시하여 운전자에게 제시한다.
<제어 장치(5)의 내부의 동작>
다음에, 도2 및 도3을 이용하여 제어 장치(5)의 내부의 동작에 대해 설명한다.
도2에 도시하는 입력 영상(21)에 있어서 재배치 장치(6)가 사용하는 범위(22)는 재배치 테이블(7)의 내용에 의해 결정된다. 여기서는, 도3에 도시한 바와 같이 범위(22)를 변형 및 확대하여 출력 영상(31)을 생성한다는 단순한 재배치 테이블(7)을 예로 들어 설명한다.
입력 영상(21)의 내용은 부정이고, 각 화소를 밝기의 분포로 보아도 동일하지 않다. 이 결과, 입력 영상(21) 전체의 밝기와, 범위(22)의 밝기를 비교하면, 대부분의 경우에 있어서 동일하지 않다.
카메라(1)는 AGC 기능의 설정에도 따르지만, 화면 전체에서 보았을 때에 적절해지도록 화면의 밝기를 조정하여 출력한다. 영상의 화소의 밝기를 0 내지 100으로 나타낸 경우, 화면 전체의 밝기(전체 화소의 밝기의 평균치)를 50에 가깝도록, 예를 들어 ±25 %의 범위에서 화면의 밝기를 조정하는 수법을, 가장 간단한 AGC 기능의 예로서 나타낼 수 있다. 카메라(1)는 밝기를 조정한 영상을 출력한다.
상술한 바와 같이 카메라(1)로 촬영하는 내용은 부정이고, 화소의 밝기의 분포로 보아도 동일하지 않다. 따라서, 화면 전체에서 보았을 때에 적당한 보정은, 범위(22)에서 보았을 때에는 대부분의 경우, 적당하지 않다고 할 수 있다. 또한, 도3에 도시하는 재배치를 예로서 고려한 경우, 범위(22)를 출력 영상(31)에 재배치하면, 범위(22) 내의 화소가 전부 동일한 비율로는 사용되지 않는 것을 알 수 있다. 즉, 입력 영상(21)의 임의의 화소는 출력 영상(31) 중 하나의 화소에 대응하지만, 다른 임의의 화소는 2개의 화소에 대응하는 경우가 있다. 범위(22) 내에 있어서도 화소의 밝기의 분포는 동일하지 않다. 따라서, 범위(22) 내의 화소가 모두 동일한 비율로는 사용되지 않으므로 범위(22)의 밝기 데이터와, 출력 영상의 밝기 데이터는 일치하지 않는다고 할 수 있다.
이상으로부터 카메라(1)의 내부에서 밝기를 조정하고, 데이터 인코더(2)가 입력으로서 취한 카메라 화상의 밝기는 출력용 프레임 버퍼(8) 상의 출력 영상에는 적합하지 않은 것을 알 수 있다. 또한, 출력 영상에 최적의 밝기를 구하기 위해서는, 출력 영상의 밝기를 계측하여 피드백을 가할 필요가 있는 것을 알 수 있다.
제어 장치(5)는 입력에 재배치 장치(6)가 출력한 출력 영상의 밝기 데이터를 취한다. 예로서, 출력 영상의 밝기 데이터가 36이었던 경우를 고려한다. 입력 영상(21)의, 범위(22) 이외의 부분에 밝은 범위가 많았던 경우에 카메라(1) 내부의 AGC의 작용에 의해 상대적으로 범위(22)가 어두워지고, 결과적으로 출력 영상이 어두워지는 경우이다. 제어 장치(5)는 출력 영상의 밝기 데이터가 50(설정치)에 근접하도록 제어를 행한다. 출력 영상의 밝기를 향상시키기 위해서는 입력 영상의 밝기를 늘리면 된다.
밝기 변화폭은 (밝기의 목표치/현재의 출력 영상의 밝기)로 나타낸다. 이 경우에는 목표의 밝기가 50, 출력 영상의 밝기 데이터가 36이므로, 50/36 = 1.39가 되고, 제어 장치(5)의 출력은 139 %가 된다. 밝기 조정 장치(3)는 제어 장치(5)의 출력을 받아 가변의 보정치를 변경하고, 입력용 프레임 버퍼(4)에 기입하는 화소 데이터의 밝기를 139 %로 변화시킨다.
이상에 의해, 표시 장치(9)에서 표시하는 화소 범위에 따라서 재배치 장치(6)가 출력한, 출력 영상의 밝기 데이터를 기초로 밝기 조정 장치(3)에서 화면 전체의 밝기를 보정한다. 이에 의해, 상기 화소 범위의 밝기를 설정치로 할 수 있고, 표시 장치(9)가 출력하는 영상의 밝기를 적당하게 유지하는 것이 가능해져 영상의 보기 쉬움이 향상된다. 재배치하여 표시하는 화소 범위에 대응하는 밝기 조정 장치를 카메라(1)가 본래 구비하는 밝기 조정 장치(3) 이외에 별도로 구비할 필요가 없어 장치의 복잡화를 방지할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시 형태의 차량용 화상 생성 장치는 카메라(1) 로 촬영한 영상으로부터 재배치 장치(6)에 의해 특정한 화소를 재배치하여 표시하는 차량용 화상 생성 장치에 있어서, 카메라(1)로부터 입력된 영상 신호를 부호화한 화소 데이터를 가공하는 밝기 조정 장치(3)와, 밝기 조정 장치(3)를 제어하는 제어 장치(5)를 구비하고, 제어 장치(5)는 재배치 장치(6)에 의해 재배치된 데이터의 밝기를 기초로 밝기 조정 장치(3)를 제어한다는 구성으로 되어 있다.
또한, 본 실시 형태의 차량용 화상 생성 방법은 카메라(1)로 촬영한 영상으로부터 재배치 장치(6)에 의해 특정한 화소를 재배치하여 표시하는 차량용 화상 생성 방법에 있어서, 카메라(1)로부터 입력된 영상 신호를 부호화한 화소 데이터를 가공하는 밝기 조정 장치(3)를, 재배치 장치(6)에 의해 재배치된 데이터의 밝기를 기초로 제어 장치(5)에 의해 제어하도록 되어 있다.
또한, 본 실시 형태의 차량용 화상 생성 장치는 AGC 기능을 갖는 카메라(1)와, 카메라(1)의 영상을 기록하는 입력용 프레임 버퍼(4)와, 카메라(1)의 영상 신호로부터 입력용 프레임 버퍼(4)에 기록하는 데이터를 생성하는 데이터 인코더(2)와, 데이터 인코더(2)가 생성한 데이터의 밝기를 변경하는 밝기 조정 장치(3)와, 밝기 조정 장치(3)를 제어하는 제어 장치(5)와, 입력용 프레임 버퍼(4)의 데이터를 재배치하는 재배치 장치(6)와, 재배치 장치(6)의 결과를 기록하는 출력용 프레임 버퍼(8)와, 출력용 프레임 버퍼(8)의 내용을 표시하는 표시 장치(9)를 갖고, 제어 장치(5)는 재배치 장치(6)에 의해 재배치된 데이터의 밝기를 기초로 밝기 조정 장치(3)를 제어하도록 되어 있다.
이와 같은 구성에 의해, 입력한 카메라(1)의 영상 중 일부를 이용하여 출력 영상을 생성하는 경우에 있어서도 적절한 밝기의 출력 영상을 얻을 수 있다.
또한, 제어 장치(5)는 출력용 프레임 버퍼(8) 상에 생성되는 출력 영상의 복수의 화소 데이터의 평균 밝기 데이터를 입력으로 하도록 되어 있다. 이와 같은 구성에 따르면, 출력용 프레임 버퍼(8) 상에 생성되는 출력 영상의 밝기 데이터를 기초로 제어 장치(5)가 동작하므로, 보다 간단하게 적절한 밝기 조정을 행할 수 있다.
또한, 제어 장치(5)는 재배치 장치(6)가 재배치에 이용한 입력용 프레임 버퍼(4) 상의 복수의 화소 데이터의 평균 밝기 데이터를 입력으로 하는 것도 가능하다. 이와 같은 구성에 따르면, 재배치 장치(6)가 재배치에 이용한 입력용 프레임 버퍼(4) 상의 복수의 데이터의 평균 밝기 데이터를 기초로 제어 장치(5)가 동작하므로, 적절한 밝기 조정을 행할 수 있다.
또한, 밝기 조정 장치(3)는 화소의 위치에 대한 고정의 밝기 보정과, 제어 장치(5)의 지시에 의한 밝기 보정의, 2종류의 독립된 보정 기능을 갖고, 보정한 결과를 입력용 프레임 버퍼(4) 상에 기록하도록 되어 있다. 이와 같은 구성에 따르면, 밝기 조정 장치(3)가 고정의 밝기 보정과, 제어 장치(5)의 지시에 의한 밝기 보정의, 2종류의 독립된 조정 기능을 갖고, 보정한 결과를 그 후의 처리에 이용하므로, 고정의 밝기 보정과 병용하는 형으로 적절한 밝기 조정을 행할 수 있다.
또한, 재배치 장치(6)는 출력용 프레임 버퍼(4) 상에 생성한 영상의 밝기 데이터를 계측하는 기능을 갖고 있다. 이와 같은 구성에 따르면, 재배치 장치(6)가 출력용 프레임 버퍼(8) 상에 생성한 출력 영상의 밝기 데이터를 계측하기 때문에, 재배치 처리와 동시에 밝기 계측의 처리를 행할 수 있고, 효율적으로 출력 영상의 밝기 계측을 행할 수 있다.
또한, 재배치 장치(6)는 재배치에 이용한 입력용 프레임 버퍼(4) 상의 복수의 화소 데이터의 평균 밝기를 계측하는 기능을 갖도록 하는 것도 가능하다. 이와 같은 구성에 따르면, 재배치 장치(6)가 재배치에 이용한 입력용 프레임 버퍼(4) 상의 복수의 데이터의 평균 밝기를 계측하므로, 재배치 처리와 동시에 밝기 계측의 처리를 행할 수 있고, 효율적으로 재배치에 이용한 입력용 프레임 버퍼(4) 상의 복수의 데이터의 평균 밝기를 계측할 수 있다.
《제2 실시 형태》
<장치의 전체 구성>
도4는 본 발명의 제2 실시 형태의 차량용 화상 생성 장치의 구성을 설명하는 도면이다.
도4에 있어서, 부호 41은 카메라, 42는 데이터 인코더, 43은 밝기 조정 장치, 44는 입력용 프레임 버퍼, 45는 제어 장치, 46은 재배치 장치, 47은 재배치 테이블, 48은 출력용 프레임 버퍼, 49는 표시 장치이다.
우선, 데이터의 흐름과 장치의 주된 동작에 대해 설명하고, 그 후, 제어 장치(45)의 내부 동작에 대해 설명을 행한다.
<데이터의 흐름과 장치의 주된 동작>
제2 실시 형태의 구성은, 도4에 도시한 바와 같다. 카메라(41)로부터의 출력이 각각 데이터 인코더(42), 밝기 조정 장치(43)를 경유하여 입력용 프레임 버 퍼(44)에 격납되는 부분의 동작에 대해서는 제1 실시 형태와 마찬가지이다. 제1 실시 형태와의 차이는 카메라(41), 데이터 인코더(42), 밝기 조정 장치(43), 입력용 프레임 버퍼(44)까지의 세트가 복수 존재하여 재배치 장치(46)에 대해 병렬로 입력되어 있는 점과, 제어 장치(45)가 복수의 밝기 조정 장치(43)를 제어하고 있는 점이다. 또한, 도4에서는 카메라(41), 데이터 인코더(42), 밝기 조정 장치(43), 입력용 프레임 버퍼(44)까지의 세트가 4세트 있는 것과 같이 기술하고 있지만, 2세트 이상이면 마찬가지로 고려할 수 있다. 각각의 세트를 라인 1, 라인 2, …, 라인 4라 칭한다. 각각의 라인의 카메라(41), 데이터 인코더(42), 밝기 조정 장치(43), 입력용 프레임 버퍼(44)를 구별하여 설명할 때에는 카메라(41-1), 데이터 인코더(42-4)와 같이 말미에 라인 번호를 추가하여 기술한다.
재배치 장치(46)는 재배치 테이블(47)을 이용하여 복수의 입력용 프레임 버퍼(43) 상의 데이터를 재배치하고, 출력용 프레임 버퍼(48) 상에 출력 영상을 생성한다. 이것에 수반하여 재배치 테이블(47)은 출력용 프레임 버퍼(48) 상의 각 화소에 대해 복수의 입력용 프레임 버퍼(43) 상의 어떤 화소에 대응하는지를 나타내는 정보의 집합체이다. 제1 실시 형태와 비교하면 입력용 프레임 버퍼(44)의 용량이 커졌을 뿐이고, 기본적인 재배치의 규칙에는 변경은 없다.
재배치 장치(46)는 복수의 입력용 프레임 버퍼(44) 상의 화소 데이터를 출력용 프레임 버퍼(48) 상에 재배치하여 출력 영상을 생성한다. 또한, 화소 데이터의 재배치를 행할 때에 라인마다 따로따로 밝기 정보의 가산을 행하여 출력용 프레임 버퍼(48) 상의 출력 영상이 완성된 후, 각 라인마다 밝기의 평균치를 산출한다. 각각의 값을 각 라인의 밝기 데이터로 한다. 제2 실시 형태에서는 4라인 있으므로, 4개의 밝기 데이터를 구할 수 있다. 재배치 장치(46)는 4개의 밝기 데이터를 제어 장치(45)에 출력한다.
표시 장치(49)는 출력용 프레임 버퍼(48) 상의 출력 영상을 표시하여 운전자에게 제시한다.
<제어 장치(45)의 내부의 동작>
다음에, 제어 장치(45)의 내부의 동작에 대해 설명한다.
제어 장치(45)는 재배치 장치(46)의 출력인 4개의 밝기 데이터를 입력으로 취한다. 제1 실시 형태와 동일한 방법으로 각 라인마다 목표의 밝기 데이터와, 현재의 밝기 데이터로부터 밝기의 조정치를 구한다. 이 경우에는 4개의 조정치를 구할 수 있다. 제어 장치(45)는 각 라인의 밝기 조정 장치(43)에 각각의 조정치를 출력한다. 각 라인의 밝기 조정 장치(43)는 제어 장치(45)가 출력한 조정치를 기초로 입력 영상의 밝기를 조정하여 입력용 프레임 버퍼(44)에 기입한다.
도5는 라인 1 내지 라인 4로부터의 4개의 입력 영상으로부터 출력 영상을 생성하는 예를 나타내는 도면이다. 도5의 (a)는 제1 입력 영상, (b)는 제2 입력 영상, (c)는 제3 입력 영상, (d)는 제4 입력 영상, (e)는 출력 영상이다.
예를 들어 도5에 도시한 바와 같이, 라인 1 내지 라인 4로부터의 입력 영상이 4개 있고, 이들 입력 영상의 일부를 이용하여 출력 영상을 생성하는 경우에 본 수법을 이용할 수 있다. 이에 의해, 화소의 재배치의 종료와 동시에, 각 입력 영상의 밝기 데이터의 계산이 종료되어 제어 장치(45)에서 계산을 행할 수 있다.
이상에 의해, 표시 장치(49)가 표시하는 영상의 밝기를 적당하게 유지하는 것이 가능해져 영상의 보기 쉬움이 향상된다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시 형태에서는 AGC 기능을 갖는 카메라(41)와, 카메라(41)의 영상을 기록하는 입력용 프레임 버퍼(44)와, 카메라(41)의 영상 신호로부터 입력용 프레임 버퍼(44)로 기록하는 데이터를 생성하는 데이터 인코더(42)와, 데이터 인코더(42)가 생성한 데이터의 밝기를 변경하는 밝기 조정 장치(43)를 각각 2세트 이상 구비하고, 복수의 밝기 조정 장치(43)를 제어하는 제어 장치(45)와, 복수의 입력용 프레임 버퍼(44)의 데이터를 재배치하는 재배치 장치(46)와, 재배치 장치(46)의 결과를 기록하는 출력용 프레임 버퍼(48)와, 출력용 프레임 버퍼(48)의 내용을 표시하는 표시 장치(49)를 갖고, 제어 장치(45)는 재배치 장치(46)에 의해 재배치된 데이터의 밝기를 기초로 밝기 조정 장치(43)를 제어하도록 되어 있다.
이와 같은 구성에 의해, 복수의 카메라(41)의 영상을 입력으로 하고, 각각의 영상의 일부를 이용하여 출력 영상을 생성하는 경우에 있어서도 적절한 밝기의 출력 영상을 얻을 수 있다.
또한, 재배치 장치(46)는 복수개 있는 입력용 프레임 버퍼(44)마다 출력용 프레임 버퍼(48) 상에 생성한 영상의 밝기 데이터를 계측하는 기능을 갖고 있다. 이와 같은 구성에 따르면, 복수개 있는 입력용 프레임 버퍼(44)마다 출력용 프레임 버퍼(48) 상에 생성한 영상의 밝기 데이터를 계측하므로, 영상 입력이 복수개 있는 경우에도 입력마다 독립된 보정을 행할 수 있다.
또한, 재배치 장치(46)는 복수개 있는 입력용 프레임 버퍼(44)마다 재배치에 이용한 입력용 프레임 버퍼(44) 상의 복수의 화소 데이터의 평균 밝기를 계측하는 기능을 갖도록 하는 것도 가능하다. 이와 같은 구성에 따르면, 복수개 있는 입력용 프레임 버퍼(44)마다 재배치에 이용한 입력용 프레임 버퍼(44) 상의 복수의 데이터의 평균 밝기를 계측하므로, 영상 입력이 복수개 있는 경우에도 입력마다 독립된 보정을 행할 수 있다.
《제3 실시 형태》
도6은 본 발명의 제3 실시 형태의 차량용 화상 생성 장치의 구성을 설명하는 도면이다.
도6에 있어서, 부호 61은 카메라, 62는 데이터 인코더, 63은 밝기 조정 장치, 64는 입력용 프레임 버퍼, 65는 제어 장치, 66은 재배치 장치, 67은 재배치 테이블, 68은 출력용 프레임 버퍼, 69는 표시 장치, 70은 차량 등화류 점등 검지 장치이다.
본 제3 실시 형태에서는, 도6에 도시한 바와 같이 제어 장치(65)에 차량 등화류 점등 검지 장치(70)가 접속되어 있다. 이 경우의 동작에 대해 서술한다. 도6에 도시하는 구성은 기본적으로 도4의 구성과 공통이고, 동작에 대해서도 새롭게 설명하지 않은 부분에 대해서는 도4의 구성의 동작과 마찬가지이다.
차량 등화류 점등 검지 장치(70)는 등화류의 점등 조작, 또는 램프의 통전을 감지하여 차량 상의 어떤 등화가 점등되어 있는지를 검출하여 제어 장치(65)에 출력한다. 제어 장치(65)는 복수개 있는 카메라(61) 중으로부터 점등되어 있는 라이 트가 영상에 영향을 미치는 카메라(61)를 선택한다. 이 선택은 미리 카메라(61)의 차량으로의 부착 정보와, 라이트의 차량으로의 부착 정보를 제어 장치(65)가 가짐으로써 가능해진다.
예로서, 전술한 도5에 도시한 바와 같은 영상 변환을 행하고 있고, 헤드 라이트(도시 생략)를 점등한 경우를 고려한다. 헤드 라이트를 점등하면, 차량 등화류 점등 검지 장치(70)는 제어 장치(65)에 헤드 라이트가 점등되어 있는 것을 전한다. 제어 장치(65)는 내부의 카메라 부착 정보와, 라이트 부착 정보로부터 라인 1[카메라(61-1)의 영상]에 영향을 미치는 것을 판단한다. 제어 장치(65)는 제1 실시 형태에서 설명한 밝기 목표치를 라이트 점등의 영향이 생기는 라인 1에 대해서만 통상 값의 50 내지 65로 인상하고, 라인 1에 적용하는 조정치를 산출한다. 목표치의 인상 폭은 라이트의 조도나, 라이트가 영상에 미치는 영향의 강도 등으로 변경하면 된다. 예를 들어, 헤드 라이트의 점등의 경우에는 목표치를 15 인상하고, 방향 지시등의 경우에는 5 인상하는 등이다. 차량 등화류 점등 검지 장치(70)가 없는 경우에는 라이트를 점등하면, 출력 영상이 조사되어 밝아지므로, 출력 영상 중 대상 영역(이 경우 라인 1)이 전체적으로 어두워져 출력 영상으로부터는 라이트가 점등되어 있는 것을 느낄 수 없다. 차량 등화류 점등 검출 장치(70)가 있는 경우에는 라이트의 점등을 검지하고, 출력 영상 중 대상 영역이 밝아지므로, 출력 영상으로부터도 라이트의 점등을 느낄 수 있어 보다 자연스러운 영상이 된다.
이와 같이 본 실시 형태에서는, 제어 장치(65)는 차량의 등화류의 점등을 검지하는 차량 등화류 점등 검지 장치(70)를 갖고, 차량 등화류 점등 검지 장치(70) 의 출력에 의해 제어 장치(65)의 출력이 변화되도록 되어 있다. 이와 같은 구성에 따르면, 제어 장치(65)가 차량의 등화류의 점등을 검지할 수 있으므로, 차량의 등화류에서 조사되고 있는 영상을 판별할 수 있고, 그것을 기초로 조사되고 있는 영상에 대한 밝기를 제어할 수 있으므로, 등화류를 점등하면 화상이 밝아지는 제어를 실현할 수 있어 보다 자연스러운 출력 영상을 제공할 수 있다.
또한, 제어 장치(65)는 차량 등화류 점등 검지 장치(70)의 출력에 의해 제어 장치(65) 내부의 밝기 제어에 이용하는 목표가 되는 값을 변화시키도록 되어 있다. 이와 같은 구성에 따르면, 제어 장치(65)가 차량의 등화류의 점등 상황에 따라서 밝기 조정의 목표치를 변화시키기 때문에, 등화류를 점등하면 화상이 밝아지는 제어를 실현할 수 있어 보다 자연스러운 출력 영상을 제공할 수 있다.
또한, 이상 설명한 실시 형태는 본 발명의 이해를 쉽게 하기 위해 기재된 것이며, 본 발명을 한정하기 위해 기재된 것은 아니다. 따라서, 상기 실시 형태에 개시된 각 요소는 본 발명의 기술적 범위에 속하는 모든 설계 변경이나 균등물도 포함하는 취지이다.
본 발명에 따르면, 적절한 밝기의 출력 영상을 얻을 수 있는 차량용 화상 생성 장치 및 방법을 제공할 수 있다.

Claims (13)

  1. 카메라로 촬영한 영상으로부터 재배치 장치에 의해 특정한 화소를 재배치하여 표시하는 차량용 화상 생성 장치에 있어서,
    상기 카메라로부터 입력된 영상 신호를 부호화한 화소 데이터를 가공하는 밝기 조정 장치와,
    상기 밝기 조정 장치를 제어하는 제어 장치를 구비하고,
    상기 제어 장치는 상기 재배치 장치에 의해 재배치된 데이터의 밝기를 기초로 상기 밝기 조정 장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 화상 생성 장치.
  2. AGC 기능을 갖는 카메라와,
    상기 카메라의 영상을 기록하는 입력용 프레임 버퍼와,
    상기 카메라의 영상 신호로부터 상기 입력용 프레임 버퍼에 기록하는 데이터를 생성하는 데이터 인코더와,
    상기 데이터 인코더가 생성한 데이터의 밝기를 변경하는 밝기 조정 장치와,
    상기 밝기 조정 장치를 제어하는 제어 장치와,
    상기 입력용 프레임 버퍼의 데이터를 재배치하는 재배치 장치와,
    상기 재배치 장치의 결과를 기록하는 출력용 프레임 버퍼와,
    상기 출력용 프레임 버퍼의 내용을 표시하는 표시 장치를 갖고,
    상기 제어 장치는 상기 재배치 장치에 의해 재배치된 데이터의 밝기를 기초 로 상기 밝기 조정 장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 화상 생성 장치.
  3. AGC 기능을 갖는 카메라와,
    상기 카메라의 영상을 기록하는 입력용 프레임 버퍼와,
    상기 카메라의 영상 신호로부터 상기 입력용 프레임 버퍼에 기록하는 데이터를 생성하는 데이터 인코더와,
    상기 데이터 인코더가 생성한 데이터의 밝기를 변경하는 밝기 조정 장치를 각각 2세트 이상 구비하고,
    복수의 상기 밝기 조정 장치를 제어하는 제어 장치와,
    복수의 상기 입력용 프레임 버퍼의 데이터를 재배치하는 재배치 장치와,
    상기 재배치 장치의 결과를 기록하는 출력용 프레임 버퍼와,
    상기 출력용 프레임 버퍼의 내용을 표시하는 표시 장치를 갖고,
    상기 제어 장치는 상기 재배치 장치에 의해 재배치된 데이터의 밝기를 기초로 하여 상기 밝기 조정 장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 화상 생성 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제어 장치는 상기 출력용 프레임 버퍼 상에 생성되는 출력 영상의 복수의 화소 데이터의 평균 밝기 데이터를 입력으로 하는 것을 특징으로 하는 차량용 화상 생성 장치.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제어 장치는 상기 재배치 장치가 재배치에 이용한 상기 입력용 프레임 버퍼 상의 복수의 화소 데이터의 평균 밝기 데이터를 입력으로 하는 것을 특징으로 하는 차량용 화상 생성 장치.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 밝기 조정 장치는,
    화소의 위치에 대한 고정의 밝기 보정과,
    상기 제어 장치의 지시에 의한 밝기 보정의,
    2종류의 독립된 보정 기능을 갖고,
    보정한 결과를 상기 입력용 프레임 버퍼 상에 기록하는 것을 특징으로 하는 차량용 화상 생성 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 재배치 장치는 상기 출력용 프레임 버퍼 상에 생성한 영상의 밝기 데이터를 계측하는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 화상 생성 장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 재배치 장치는 재배치에 이용한 상기 입력용 프레임 버퍼 상의 복수의 화소 데이터의 평균 밝기를 계측하는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 화상 생성 장치.
  9. 제4항에 있어서, 상기 재배치 장치는 복수개 있는 상기 입력용 프레임 버퍼 마다 상기 출력용 프레임 버퍼 상에 생성한 영상의 밝기 데이터를 계측하는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 화상 생성 장치.
  10. 제5항에 있어서, 상기 재배치 장치는 복수개 있는 상기 입력용 프레임 버퍼마다 재배치에 이용한 상기 입력용 프레임 버퍼 상의 복수의 화소 데이터의 평균 밝기를 계측하는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 화상 생성 장치.
  11. 제3항에 있어서, 상기 제어 장치는 차량의 등화류의 점등을 검지하는 차량 등화류 점등 검지 장치를 갖고,
    상기 차량 등화류 점등 검지 장치의 출력에 의해 상기 제어 장치의 출력이 변화되는 것을 특징으로 하는 차량용 화상 생성 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제어 장치는 상기 차량 등화류 점등 검지 장치의 출력에 의해 상기 제어 장치 내부의 밝기 제어에 이용하는 목표가 되는 값을 변화시키는 것을 특징으로 하는 차량용 화상 생성 장치.
  13. 카메라로 촬영한 영상으로부터 재배치 장치에 의해 특정한 화소를 재배치하여 표시하는 차량용 화상 생성 방법에 있어서,
    상기 카메라로부터 입력된 영상 신호를 부호화한 화소 데이터를 가공하는 밝기 조정 장치를 상기 재배치 장치에 의해 재배치된 데이터의 밝기를 기초로 제어 장치에 의해 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 화상 생성 방법.
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